[发明专利]功能性造血干细胞及其增殖的方法

说明书

本发明提供基于人造三维微载体体外培养人造血干细胞的方法，该方法可以培养不同来源的骨髓、脐带血、外周血单核细胞；本发明的培养方法培养体系简单，不仅促进短期造血干细胞集落形成且培养后细胞向多谱系分化的潜能得以保持，而且能促进人造血干细胞具有长周期造血能力的鹅卵石样造血区的形成，提高长期培养起始细胞(LTC‑IC)的频率；经本发明方法在体外培养的人造血干细胞可以较长期地维持其干性，并促进了巨核谱系的偏向，促进巨核干细胞绝对数量上的扩增，基于此开发对人巨核偏向造血干细胞亚群的扩增方法，使用该培养方法制备细胞治疗制剂的用途，本发明在科研、临床方面均具有广阔的应用前景和巨大的改进。

技术领域

本发明涉及造血干细胞的医疗领域，涉及功能性造血干细胞及其增殖的方法。具体为，基于三维微载体体外培养功能性造血干细胞的方法，所述方法扩增并获得具有治疗功能的巨核偏向造血干细胞，包括但不限于适用于骨髓、外周血和脐带血来源的造血干细胞扩增。

背景技术

造血干细胞(Hemopoietic stem cell，HSC)造血干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，具有复杂异质性，主要体现在其具有谱系偏向分化和谱系限制的特征。造血干细胞异质性的标志之一是存在巨核细胞/血小板偏向造血干细胞(Mk-biased HSC)。近年来随着单细胞技术的发展和应用，越来越多的证据显示巨核细胞可以由HSC分化而来，而无需经历多潜能或双潜能阶段，且该巨核偏向造血干细胞亚群位于造血干细胞分化谱系的顶端层次。

在人骨髓增殖性肿瘤的研究中发现，造血干细胞层面的调控紊乱与该类疾病的发生发展密切相关。也有研究表明在成人骨髓造血中，人巨核系分化可以直接来源于多能造血祖细胞(MPP)而不经过中间体巨核-红祖细胞(MEP)，提示在人造血干细胞池中，也存在巨核偏向造血干细胞。然而，该人巨核偏向造血干细胞表型特征仍不清楚。在骨髓衰竭性疾病(如再生障碍性贫血AA、范可尼贫血FA等)和原发免疫性血小板减少症(ITP)中，巨核系造血最易受损伤，在治疗过程中也最难恢复；另外，对于需要进行异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)治疗的恶性血液病患者，血小板减少是常见的术后并发症，数据显示allo-HSCT后超过10％的患者会出现继发性血小板减少，显著增加出血风险，严重影响患者的长期生存。这些临床现象表明了巨核系造血重建相对困难，其可能与巨核偏向造血干细胞的特性相关。